KR20030083849A

KR20030083849A - 토너용 고형체 분쇄장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20030083849A
Application number: KR1020020022034A
Authority: KR
Inventors: 박순현
Original assignee: 박순현
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2003-11-01
Also published as: KR100425071B1

Abstract

본 발명은 토너용 고형체 분쇄장치 및 분쇄방법에 관한 것이다.

본 발명은 토너용 원재료인 고형체가 1차 분쇄부와 2차 분쇄부 및 사이클로론 분급기가 구비된 2차 저장호퍼를 통해 적정하고 균일한 입도를 가지며 분쇄되도록 하여, 분쇄된 토너용 원재료 입자가 후 제조 공정인 첨가재 혼합 공정시 원재료에 의한 토너 제조의 불량을 방지하는 것이다.

즉, 토너용 원재료인 고형체가 고른 입도를 가지며 분쇄되어져 후 공정인 첨가재 혼합공정을 통해 양질의 토너를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

토너용 고형체 분쇄장치 및 그 제조방법{A SOLID PULVERIZATION SYSTEM AND THE MANUFACTURING METHOD FOR TONER}

본 발명은 토너용 고형체 분쇄장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 토너용 원료인 고형체가 안정된 입도를 가지며 2차에 걸쳐 분쇄되도록 하여 후 공정인 첨가재 혼합 공정 및 토너 제조시 불량을 최소화 시키도록 한 토너용 고형체 분쇄장치 및 분쇄방법에 관한 것이다.

일반적으로 토너는, 바인더 수지, 하전제어제, 착색제, 이형제 등의 원재료를 분산, 가열용융, 냉각고화, 조분쇄, 미분쇄, 및 분급의 일련 공정을 거쳐 원하는 입도를 가지며 제조되어 복사기 등에 적용된다.

상기한 토너의 대전 특성은, 입자 모양 및 균일도에 따라 크게 영향을 받으며, 토너 입자의 둥근 모양은 균일한 정전기적 특성을 갖게 하고 이에 따라 균일한 혼합력을 갖게 하여 토너에 따른 복사의 상태를 일정하게 유지하게 되고 복사의 질을 높일 수 있게 한다. 또한, 토너 입자 표면의 모양과 굴곡 정도는 결합 상태에 영향을 미치는 인자로서 토너 표면이 둥글고 매끄러울 수록 양질의 복사를 달성할 수 있게 된다.

종래의 토너 제조방법은, 토너용 원료인 고형체로부터 양질의 입도를 갖는 토너 원료를 얻기 위해 고형체를 해머밀을 통해 분쇄 제조하게 되는데 이때 원하는 입도가 달성되게 까지 반복해서 분쇄 제조하게 된다.

즉, 토너용 원료인 고형체를 적정한 입도를 가지도록 분쇄시킨 다음 다른 첨가재를 혼합하여 양질의 토너를 제조하게 되는데, 분쇄된 고형체가 원하는 적정 입도를 갖지 못하는 경우 토너 제조시 불량이 많이 발생되게 되는 문제점이 있고, 또한 첨가재 투입전 원료의 입도 상태를 다시 측정한 후 분급기를 통해 분리한 다음 다시 제조해야 함에 따라 작업시간의 지연은 물론 양질의 토너를 제조하기 힘든 문제점이 있어왔다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명의 목적은 토너용 원재료인 고형체가 적정하고 균일한 입도를 가지며 분쇄 제조되도록 하여 후 제조 공정인 첨가재 혼합 공정시 또는 토너에 의한 복사시 불량을 최소화 시키고자 하는데 있는 것이다.

다시말해, 본 발명은 토너용 원재료인 고형체가 첨가재 혼합공정 전 고른 입도를 유지하도록 하여 양질의 토너를 제조할 수 있도록 하는데 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 토너용 고형체 분쇄장치의 전체 구성을 나타낸 정면도,

도 2는 도 1의 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 토너용 고형체 분쇄장치를 통해 적정 입도로 분쇄되는 고형체의 제조 상태 공정도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 1차 분쇄부, 110: 분쇄 몸체, 120: 해머밀, 130:입구관, 140: 이송관, 150: 출구관, 200: 1차 저장 호퍼, 210,220: 센서, 230: 개폐관, 240: 호퍼 몸체, 250: 입구관, 260: 필터, 270: 진동기, 280: 노즐 파이프, 300: 이송피더, 310: 스크류, 320: 안내관체, 400: 2차 분쇄부, 410: 분쇄몸체, 420: 핀밀, 430: 입구관, 440: 이송관, 450: 출구관, 500: 사이클로트론 분급기, 600:2차 저장 호퍼, 610: 호퍼 몸체, 620: 입구관, 640: 이송관, 650: 개폐관, 660: 진동기, 670,680: 센서, 690: 회수관, 700: 폐입자 저장호퍼, 800: 진공펌프, 900: 제어부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 토너용 고형체 분쇄장치에 있어서, 토너용 원료인 고형체가 적정한 크기로 컷팅되어 유입되면 이 고형체를 해머밀로서 25-35mm의 입도를 가지도록 분쇄하는 1차 분쇄부; 1차 분쇄부를 통해 분쇄된 토너용 입자를 에어압으로 이송관을 통해 운송 저장하며 내용물 감지 센서의 신호값에 따라 개폐관을 통해 적정량 하향 안내하는 1차 저장호퍼; 1차 저장호퍼로부터 낙하공급된 토너용 입자를 스크류를 통해 이송시키는 이송피더; 이송피더를 통해 이송된 1차 분쇄 입자를 핀밀을 통해 180㎛ ~ 1mm의 입도를 가지도록 가루 형태로 분쇄하는 2차 분쇄부; 2차 분쇄부로부터 분쇄된 2차 분쇄 입자를 에어압으로 이송관을 통해 저장함과 동시에 내부에 사이클로트론기를 구비하여 2차 분쇄 입자를 분리시키는 2차 저장호퍼; 2차 저장호퍼로부터 분리된 입자중 적정 입도에서 제외되는 가루를 이송관을 통해 별도 저장하는 폐입자 저장호퍼; 각 부품에 구비된 센서의 신호값을 입력받아 각 부품을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성한다.

또한, 상기 1차 저장호퍼와 회수호퍼에는 미세입자를 필터링 시키도록 필터를 구비한다.

또한, 상기 1차 및 2차 저장호퍼의 하측 출구부에는 분쇄된 입자가 하향 안내되도록 출구부를 떨림시키는 진동기를 구비한다.

이하, 본 발명에 따른 토너용 고형체 분쇄장치를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 2의 도시에 의하여 본 발명은, 토너용 원료인 고형체가 적정한 크기로 컷팅되어 유입되면 이 고형체를 해머밀(120)로서 적정 입도를 가지도록 분쇄하는 1차 분쇄부(100)와, 1차 분쇄부(100)를 통해 분쇄된 토너용 입자를 에어압으로 이송관(140)을 통해 운송 저장하며 내용물 감지 센서(210)(220)의 신호값에 따라 개폐관(230)을 통해 적정량 하향 안내하는 1차 저장호퍼(200)와, 1차 저장호퍼(200)로부터 낙하 공급된 토너용 입자를 스크류(310)를 통해 이송시키는 이송피더(300)와, 이송피더(300)를 통해 이송된 1차 분쇄 입자를 핀밀(420)을 통해 소경의 입도를 가지도록 가루 형태로 분쇄하는 2차 분쇄부(400)와, 2차 분쇄부(400)로부터 분쇄된 2차 분쇄 입자를 에어압으로 이송관(440)을 통해 저장함과 동시에 내부에 사이클로트론 분급기(500)를 구비하여 2차 분쇄 입자를 분리시키는 2차 저장호퍼(600)와, 2차 저장호퍼(600)로부터 분리된 입자중 적정 입도에서 제외되는 가루를 이송관(640)을 통해 별도 저장하는 폐입자 저장호퍼(700)와, 상기 1차 및 2차 저장호퍼(200)(600)와 연결되어 에어압을 발생하는 진공펌프(800)와, 각 부품에 구비된 센서의 신호값을 입력받아 각 부품을 제어하는 제어부(900)를 포함하여 구성한다.

상기 1차 분쇄부(100)는, 토너용 원료인 고형체가 적정한 크기로 컷팅되어 유입되도록 분쇄 몸체(110)의 일측에 입구관(130)이 구비되고, 분쇄 몸체(110)의 내부에는 공지의 해머밀(120)이 구비되어 모터 구동력에 의한 해머 작동으로 유입된 고형체를 25-35mm의 입도를 가지도록 분쇄하게 되며, 분쇄 몸체(110)의 하측에는 분쇄된 고형체의 입자가 토출되도록 출구관(150)이 제공된다.

상기 1차 저장호퍼(200)는, 호퍼 몸체(240)의 내부에 밀폐된 공간이 형성되며, 공간의 상부 일측에는 입구관(250)이 형성되어 상기 1차 분쇄부(100)의 출구관(150)과 이송관(140)으로 연결되어 에어압을 통해 분쇄된 입자를 공간으로 유입 이송시키게 된다. 또한 내부에는 필터(260)가 구비되어 입자와 함께 유입되는 미세가루를 집진하게 되며, 하측에는 축소관 형태의 개폐관(230)이 구비되고, 상기 개폐관(230)에는 개폐레버(232)가 구비되어 출구를 개폐시키게 된다. 그리고, 상기 개폐관(230)의 경사진 외주면에는 진동기(270)가 구비되어 센싱 신호값에 따른 작동시 떨림되면서 개폐관(230)을 떨림시켜 내부에 저장된 입자의 굳어짐 방지 및 입자의 하향 이동을 원활하도록 안내하게 된다.

또한, 호퍼 몸체(240)의 공간 상측과 하측에는 입자의 유입량을 감지하는 센서(210)(220)가 구비되어 개폐레버(232)와 1차 분쇄부(100)의 모터 구동을 제어하게 된다.

또한, 상기 1차 저장 호퍼(200)의 외주면 일측에는 노즐 파이프(280)가 구비되어 상기 필터(260)와 연결되며, 상기 노즐 파이프(280)는 공기압축기를 통한 에어주입시 필터(260)에 집진된 미세가루를 털어내게 된다.

상기 이송피더(300)는, 모터에 의해 회전 구동되는 스크류(310)와, 상기 스크류(310)를 감싸며 일측으로 낙하된 입자를 안내하는 안내관체(320)로 구성되어, 상기 1차 저장호퍼(200)의 개폐관(230)을 통해 낙하되는 입자를 일측 방향으로 안내하게 된다.

미설명 부호 330은 센서로서, 이송피더(300)의 몸체에 제공되어 상기 1차 저장 호퍼(200)로부터 낙하 저장되는 내용물을 감지하여 개폐레버(232)를 작동시키게 된다.

상기 2차 분쇄부(400)는, 분쇄 몸체(410)의 일측에 상기 이송피더(300)의 출구측으로 부터 이송된 1차 분쇄 입자가 유입되도록 입구관(430)이 형성되고, 내부에는 회전시 입자를 더욱 고르게 분쇄하는 공지의 핀밀(420)이 구비되어 모터 구동에 따라 회전되며 상호 접하는 복수개의 핀으로 입자를 분쇄하게 되며, 하측에는 고르게 분쇄된 입자를 토출시키도록 출구관(450)이 구비된다.

상기 2차 저장호퍼(600)는, 호퍼 몸체(610)의 내부에 밀폐된 공간을 가지며, 상측에는 입구관(620)이 구비되어 상기 2차 분쇄부(400)의 출구관(450)과 이송관(440)으로 연결되어 에어압으로 분쇄된 입자를 공간으로 유입하게 되고, 호퍼 몸체(610)의 하측부는 하향 축소되는 관 형태의 출구용 개폐관(650)이 형성된다. 그리고 상기 개폐관(650)에는 진동기(660)가 구비되어 떨림시 경사면을 통해 낙하되는 입자를 빠르게 안내하게 되며, 또한 개폐관(650) 단부에는 출구를 선택적으로 개폐시키는 개폐레버(652)가 구비된다. 또한 호퍼 몸체(610)의 상측과 하측에는 센서(670)(680)가 구비되어 입자의 저장상태를 감지하여 각 부품을 제어하게 되고, 상기 호퍼 몸체(610)의 상측에는 회수관(690)이 구비된다.

또한, 상기 호퍼 몸체(610)의 내부에는 사이클로트론 분급기(500)가 구비되어 공지의 기술과 같이 전원 인가시 유입되는 입자를 입자와 가루로 분리시켜 가루는 상기 회수관(690)을 통해 토출시키고 입자만 하향 안내하게 된다.

상기 폐입자 저장호퍼(700)는, 호퍼 몸체(710)의 내부에 공간이 형성되며, 공간 하측에는 개폐레버(722)를 갖는 축소관 형태의 개폐관(720)이 형성되고, 상기 공간 상측에는 입구관(730)이 구비되어 이송관(640)을 통해 상기 2차 저장호퍼(600)의 회수관(690)과 연결된다. 그리고 내부에는 필터(740)가 구비되어 미세 가루를 집진 시키게 된다.

또한, 상기 폐입자 저장호퍼(600)의 외주면 일측에는 노즐 파이프(760)가 구비되어 상기 필터(740)와 연결되며, 상기 노즐 파이프(760)는 공기압축기를 통한 에어주입시 필터(740)에 집진된 미세가루를 털어내게 된다.

미설명부호 800은 진공펌프로서, 상기 1차 저장 호퍼 및 폐입자 저장호퍼와 파이프(810)를 통해 각각 연결되어 전원 인가시 1차 및 2차 분쇄부(100)(400)로부터 분쇄된 입자를 진공압으로 각각 호퍼내로 유입시키는 것이다.

상기 제어부(900)는, 각 부품에 구비된 센서의 신호값을 입력받아 각 부품을 제어하게 된다.

이상에서와 같이 구성되는 토너용 고형체 분쇄장치를 통해 적정 입도를 갖는 원료의 분쇄과정을 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와같이, 토너용 원료 투입단계(S1)에서 고형체 덩어리를 1차 분쇄부(100)의 입구관(130)으로 주입하게 되면 내부에 구비된 해머밀(120)이 모터 구동력으로 동작하여 1차 분쇄단계(S2)에서 고형체를 25~35mm의 입도를 가지도록 분쇄하게 된다. 이렇게 분쇄된 입자는 이송관(140)을 통해 1차 저장호퍼(200)로 유입되며 유입되는 가루 입자는 필터(260)에 의해 미세 먼지는 집진되게 되고, 동시에 1차 분쇄단계(S2)에서 얻어진 고형체가 1차 저장단계(S3)에서 저장되게 된다. 연속해서 1차 저장호퍼(200)에서 저장된 입자는 개폐관(230)에 구비된 분쇄입자 이송단계(S4)의 이송피더(300)를 통해 이송되어 2차 분쇄단계(S5)를 거치게 된다. 이때 이송된 입자는 핀밀(420)을 통해 180㎛ ~ 1mm 내의 범위내로 분쇄되며, 분쇄된 입자는 이송관(440)을 통해 사이클로로트론 분급기(500)의 분리단계(S6)을 거쳐 2차 저장단계(S7)인 2차 저장 호퍼(600)로 내로 안내되게 된다. 이때 이송된 입자는 사이클로트론 분급기(500)에 의해 회전되면서 180㎛ ~ 1mm의 입자는 하향 낙하되고 미세입자는 회수관(690)을 통해 폐입자 저장단계(S9)의 폐입자저장호퍼(700)내로 이송 저장되고 동시에 적정 입도를 갖는 입자만이 2차 저장호퍼(600)에 저장된 후 개폐레버(652)의 개폐조작에 따라 배출단계(S8)를 통해 일정량 배출되게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 토너용 고형체 분쇄장치는, 토너용 원재료인 고형체가 1차 분쇄부와 2차 분쇄부 및 사이클로론 분급기가 구비된 2차 저장호퍼를 통해 적정하고 균일한 입도를 가지며 분쇄되도록 하므로써, 분쇄된 토너용 원재료 입자가 후 제조 공정인 첨가재 혼합 공정시 원재료에 의한 토너 제조의 불량을 방지하는 효과가 있다.

즉, 본 발명은 토너용 원재료인 고형체가 고른 입도를 가지며 분쇄되어져 후 공정인 첨가재 혼합공정을 통해 양질의 토너를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims

토너용 고형체 분쇄장치에 있어서,

토너용 원료인 고형체가 적정한 크기로 컷팅되어 유입되면 이 고형체를 해머밀로서 25-35mm의 입도를 가지도록 분쇄하는 1차 분쇄부;

1차 분쇄부를 통해 분쇄된 토너용 입자를 에어압으로 이송관을 통해 운송 저장하며 내용물 감지 센서의 신호값에 따라 개폐관을 통해 적정량 하향 안내하는 1차 저장호퍼;

1차 저장호퍼로부터 낙하 공급된 토너용 입자를 스크류를 통해 수평 이송시키는 이송피더;

이송피더를 통해 이송된 1차 분쇄 입자를 핀밀을 통해 180㎛ ~ 1mm의 입도를 가지도록 가루 형태로 분쇄하는 2차 분쇄부;

2차 분쇄부로부터 분쇄된 2차 분쇄 입자를 에어압으로 이송관을 통해 저장함과 동시에 내부에 사이클로트론 분급기를 구비하여 2차 분쇄 입자를 미세 가루와 분리시키는 2차 저장호퍼;

2차 저장호퍼로부터 분리된 입자중 적정 입도에서 제외되는 가루를 이송관을 통해 별도 저장하는 폐입자 저장호퍼;

각 부품에 구비된 센서의 신호값을 입력받아 각 부품을 제어하는 제어부;

를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 토너용 고형체 분쇄장치.
제 1 항에 있어서,

상기 1차 저장호퍼와 폐입자 저장호퍼에는 미세입자를 필터링 시키도록 필터가 구비됨을 특징으로 하는 토너용 고형체 분쇄장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 1차 저장호퍼 및 폐입자 저장호퍼의 외주면 일측에는 공기 압축기에 의한 에어압으로 필터의 미세먼지를 제거하도록 된 파이프 노즐이 구비됨을 특징으로 하는 토너용 고형체 분쇄장치.
제 1 항에 있어서,

상기 1차 및 2차 저장호퍼의 하측 출구부에는 분쇄된 입자가 하향 안내되도록 출구부를 떨림시키는 진동기가 구비됨을 특징으로 하는 토너용 고형체 분쇄장치.
토너용 고형체 분쇄방법에 있어서,

토너용 원료인 고형체를 적정크기로 컷팅시켜 투입하기 위한 토너용 원료 투입단계(S1)와;

투입되는 고형체 덩어리를 1차 분쇄부의 해머밀로서 파쇄하여 고형체를 25~35mm의 입도를 가지도록 분쇄하는 1차 분쇄단계(S2)와;

분쇄된 입자를 에어압으로 이송관을 통해 1차 저장호퍼내로 유입시킴과 동시에 적정 입도를 갖는 입자를 저장하고 동시에 적정 입도에서 제외된 미세 가루를 필터링시켜 집진하게 되는 1차 저장단계(S3)와;

1차 저장호퍼에서 낙하 저장된 입자를 이송시키는 분쇄입자 이송단계(S4)와;

이송피더를 통해 이송된 입자를 핀밀을 통해 입경이 180㎛ ~ 1mm 내의 범위내로 분쇄되도록 파쇄하는 2차 분쇄단계(S5)와;

2차 분쇄된 입자가 에어압으로 이송관을 통해 2차 저장 호퍼로 유입되면 입자를 사이클로로트론 분급기를 통해 미세가루와 분리시키는 분리단계(S6)와;

분리된 적정입도를 갖는 입자를 낙하 저장하는 2차 저장단계(S7)와;

저장된 입자를 적정량 배출시키는 배출단계(S8);를 통해 분쇄하는 토너용 고형체 분쇄방법.
제 5 항에 있어서,

상기 분리단계(S6)의 사이클로트론 분급기에서 분리된 미세가루는 회수관을 통해 폐입자 저장호퍼로 안내되어 저장되도록 하는 폐입자 저장단계(S9)를 추가함을 특징으로 하는 토너용 고형체 분쇄방법.